计及管网温度准动态的电—热耦合系统状态估计方法研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sailala77882001
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在“碳中和、碳达峰”的发展目标下,以化石能源为主体的传统电力系统将向以新能源为主体的新型电力系统转变。通过合理地运用热网管道的储能特性,电-热耦合系统能够降低二氧化碳排放、促进新能源消纳,因此受到了人们的广泛关注。电-热耦合系统的安全稳定运行离不开对运行状态的监控。为了获取电-热耦合系统的运行状态,需要对系统执行状态估计。本文围绕电-热耦合系统状态估计开展研究,主要研究内容与成果如下:(1)考虑管道温度准动态特性时,量测方程与估计结果是相互耦合的,这会导致传统可观测分析方法难以应用于电-热耦合系统。本文提出一种基于多时延场景的可观测性分析策略,保证分析结果在这些场景下的有效性。在此基础上,进一步提出可观测状态判断、可观测性恢复的基本模型。为了提高模型的计算效率,本文从削减时延场景与处理量测方程的角度提出两种改进模型。通过对不同测试系统、不同量测配置情景进行数值仿真,说明建立的基本模型能提供可靠的可观测分析结果,说明提出的改进模型能提高计算效率。(2)电网、热网由不同主体负责独立运行,分散式算法更适用于电-热耦合系统的状态估计。然而,现有的算法并未考虑相邻区域在交互信息时可能发生的通信丢包情况。针对该问题,本文提出一种考虑通信丢包的电-热耦合系统状态估计方法,将松弛交替方向乘子法应用于电-热耦合系统状态估计,并采用伯努利丢包模型描述交互信息过程中的通信情况。通过对不同测试系统、不同通信丢包情景进行数值仿真,说明采用的分散式方法可在保证运行独立性的同时取得与集中式算法一致的结果,说明采用的分散式方法具备比传统分散式方法更快的收敛速度。
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